Oor die afgelope paar dekades, die Internet van Dinge het aansienlike vordering gemaak, om homself te vestig as die tegnologie-koning in alle vlakke van die lewe. Van slim drabare toestelle tot tuisoutomatisering tot slim stede, IoT is soos 'n huis wat aan die brand is, gaan voort om nuwe moontlikhede oop te maak, ons besighede en lewens op te knap. As die transmissiebasis van die IoT, draadlose kommunikasietegnologie het 'n warm onderwerp geword, met verskeie tegnologieë wat nuwes na vore bring om 'n groot koek van die IoT-mark te deel. Onder die gewildste draadlose tegnologieë, hierdie artikel sal fokus op die verskille tussen LoRa en Zigbee.
IoT ontwikkeling: inleiding tot LoRa en Zigbee
Daar is baie draadlose kommunikasietegnologieë in IoT-toepassings wat kan help om 'n plaaslike of wye area netwerk te vestig. Die draadlose tegnologie van die LAN behels 2.4GHz WiFi, Zigbee, Bluetooth, ens., en die WAN sluit 2G/3G/4G in, ens. Voor lae krag wye area netwerke (LPWAN), dit het gelyk of jy tussen lae krag en langafstand moes kies. Met die aanvaarding van LPWAN-tegnologie, dit is moontlik om langafstandkommunikasie en laer kragverbruik te maksimeer, terwyl u op bykomende koste bespaar.
Wat is LoRa
LoRa staan vir langafstandradio, wat 'n lae-krag WAN draadlose standaard is wat deur American Semtech Company aangeneem en bevorder word. Gebaseer op verspreide spektrum tegnologie, dit is een van die draadlose kommunikasietegnologieë van LPWAN, presteer goed in terme van transmissieafstand en kragverbruik.
LoRa het langer afstande as ander draadlose tegnologieë vir dieselfde kragverbruik, die verskaffing van 'n eenvoudige stelsel met lang afstande, lang batterylewe, en hoë kapasiteit om sensornetwerke te skaal. Die dekking van die Lora-verbinding is 3-5 keer dié van tradisionele radiofrekwensie kommunikasie. Huidiglik, LoRa is oor die hele wêreld gewild en geleidelik toegepas op die Internet van Dinge.
Wat is Zigbee
Zigbee is 'n draadlose netwerkprotokol vir kortafstand-oordrag, wat geskik is vir data-oordrag tussen 'n reeks elektroniese komponente met 'n kort transmissieafstand, lae transmissietempo en lae kragverbruik. Dit kry sy naam van die sig-sag-dans van heuningbye, aangesien bye altyd met hul vlerke dans om die ligging van die stuifmeel aan hul metgeselle te kommunikeer.
As 'n kortafstand, lae kompleksiteit, lae krag, laekoste draadlose kommunikasietegnologie, ZigBee draadlose kommunikasietegnologie is gebaseer op IEEE802 15.4 draadlose standaard in netwerke, sekuriteit en toepassingsagteware. Die wye toepassing van Zigbee in slimhuise en industriële Internet of Things bewys dat dit 'n betroubare en doeltreffende draadlose netwerkoplossing is.
Kenmerk-vir-kenmerk-vergelyking tussen LoRa en Zigbee
LoRa en Zigbee is verskillende standaarde vir draadlose kommunikasie. Om die verskille af te breek, die volgende deel sal jou 'n paar van die algemene en ongewone vergelykings tussen LoRa en Zigbee wys.
Frekwensieband: LoRa is ontwerp om te werk teen frekwensies tussen 863 aan 870 MHz in Europa, 902 aan 928 MHz in Amerika, 915 aan 928 MHz in Asië, en 2.4 GHz wêreldwyd, terwyl Zigbee meer as 868MHz in Europa uitsaai, 915 MHz in Amerika, en die globale standaard 2.4GHz Industrial Scientific and Medical (ISM) frekwensie band.
Transmissiereeks: Wat transmissiereeks betref, die maksimum reeks vir Zigbee-gebaseerde draadlose verbindings is 100 m, terwyl vir LoRa, dit kan goed strek tot 15-20 km. In LoRa, die reeks hang af van talle faktore soos binne- of buitepoorte, antenna gebruik, ens. Gemiddeld, LoRa kan seine oorstuur 3 myl (4.7 km) in stedelike gebiede en 10 myl (16 km) of meer in landelike gebiede.
Kragverbruik: Die uitsaaistroom van die LoRa-skyfie is naby dié van Zigbee, en die ontvangstroom van LoRa is laer as dié van Zigbee, albei het laer kragverbruik. Oor die algemeen, die aantal datapakkies wat deur die terminaal van die Zigbee-stelsel in netwerk en normale werking gestuur en ontvang word, is groter as dié van LoRa, en hierdie interaksies sal ook kragverbruik verhoog.
Datatempo: Die data-oordragtempo van LoRa wissel van 300 bps aan 37.5 kbps, afhangende van die gebruikte bandwydte en verspreidingsfaktor. Zigbee is in staat om data te lewer teen die tempo van 250 kbps, 100 kbps, 40 kbps, en 20 kbps.
Topologie: LoRa-netwerkargitektuur neem 'n ster-van-ster-topologie aan, waarin gateways boodskappe tussen die individuele eindtoestelle en die sentrale netwerkbediener herlei. Daar is verskeie netwerktopologieë in Zigbee, insluitend ster, boom, eweknie- en maasnetwerke. Elke topologie het verskillende effekte op die roetering van boodskappe en die verbinding van toestelle.
Koste: As gevolg van die langafstand kommunikasie, sterk muurdeurdringingsvermoë, en groot stelselkapasiteit van LoRa, die aantal LoRa-poorte wat deur dieselfde aantal terminale benodig word, is baie minder as dié van Zigbee-hekke, wat die netwerkkoste van die stelsel kan bespaar. In vergelyking met Zigbee, die installering en ontplooiing van LoRa-toestelle is eenvoudiger, wat hul installasiekoste aansienlik verminder.
| LoRa | Zigbee | |
|---|---|---|
| Spesifikasie gesag | LoRa Alliansie | Zigbee Alliansie |
| Jaar van ontwikkeling | 2009 | 1998 |
| Standaard | IEEE 802.15.4 | IEEE 802.15.4 |
| Frekwensieband | 863 aan 870 MHz, 902 aan 928 MHz, 915 aan 928 MHz, 2.4 GHz wêreldwyd | 868MHz, 915 MHz, 2.4GHz |
| Transmissiereeks | 3 myl (4.7 km) in stedelike gebiede, 10 myl (16 km) of meer in landelike gebiede | 10 aan 100 meter |
| Kragverbruik | 300 bps aan 37.5 kbps | laag |
| Datatempo | laer in vergelyking met Zigbee | 20 kbps (868 MHz), 40Kbps (915 MHz) , 250 kbps (2.4GHz) |
| Topologie | ster | ster, boom, peer-to-peer en mesh |
| Koste | laag | middel |
| Aansoek | as Wye Area gebruik Netwerk | gebruik as LR-WPAN d.w.s. lae koers draadlose persoonlike area netwerk |
Wat is die voor- en nadele van LoRa en Zigbee
Die verskillende kenmerke van LoRa en Zigbee bepaal dat hulle verskillende voordele en beperkings sal hê. Gebaseer op hul spesiale kenmerke hierbo, hier is 'n inleiding tot die belangrikste voordele en beperkings van LoRa en Zigbee.
Voordele van LoRa
- Langer afstand: Dit is een van die prominente voordele van LoRa-tegnologie. Die kommunikasiereeks van LoRa-sensors word in kilometers gemeet.
- Lae krag is gelyk aan meer battery: Lae kragverbruik beteken LoRa-toestelle het 'n langer batterylewe, wat 'n batterylewe van meer as kan bereik 10 jaar.
- Merkwaardige immuniteit teen inmenging: LoRa neem verspreide spektrum tegnologie aan, wat die anti-interferensie vermoë van LoRa draadlose kommunikasie aansienlik verbeter. Selfs al word seine gelyktydig met dieselfde frekwensie na die gasheer gestuur, hierdie seine sal nie met mekaar inmeng nie, dus deeglik die pynpunt aanspreek dat draadlose seinkommunikasie maklik inmeng.
- Maklike en vinnige ontplooiing: Die LoRa-netwerk neem basies 'n stertopologie aan, hanteer minder bandwydte, en is maklik om uit te brei. Dit is 'n voor die hand liggende keuse vir praktiese IoT-ontplooiings waar data-oordrag onstabiel is.
Beperkings van LoRa
- Nie ideaal vir groot data loonvragte nie: LoRa is nie ideaal vir groot data loonvragte nie, want dit verwerk minder bandwydte en versend minder data loonvragte.
- Ongelisensieerde radionetwerke: LoRaWAN werk op ongelisensieerde radionetwerke, en soos LoRa-toestelle en netwerkontplooiings groei, jy kan inmenging op daardie frekwensie ervaar.
- Minder veilig: Die LoRa-netwerklaag en die toepassingslaag word uit dieselfde wortelsleutel en ewekansige nommer gegenereer en is nie van mekaar geïsoleer nie. Daarom, daar is risiko's van data-privaatheidslekkasie en data-peutering as gevolg van private sleutellekkasie.
Voordele van Zigbee
- Buigsame netwerkstruktuur: Daar is meer as een netwerkstruktuur van Zigbee, maar weens die kort kommunikasieafstand van Zigbee en die swak vermoë om mure binne te dring, netwerkuitbreiding is moeilik.
- Hoë sekuriteit: Zigbee neem die AES-128-enkripsie-algoritme aan, wat drie-vlak sekuriteit bied tydens data-oordrag. Individuele toepassings kan hul sekuriteitseienskappe buigsaam bepaal.
- Kort vertraging: Kort vertraging beteken dat Zigbee vinnig reageer, gewoonlik oorskakel van slaap- na werkmodus in 15ms. Verder, een nodus kan binne 30 ms aan die netwerk koppel, verdere kragbesparing.
- Groot netwerkkapasiteit: 'n Zigbee-netwerk sluit tot 255 Zigbee netwerk nodusse, waarvan een 'n meestertoestel is en die ander slawetoestelle. Indien deur 'n netwerkkoördineerder aan mekaar verbind, die hele netwerk kan meer as aansienlik ondersteun 64,000 Zigbee netwerk nodusse.
Beperkings van Zigbee
- Hoe koste: Weens die kort kommunikasieafstand van Zigbee, die koste is hoog vir toepassings wat die ontplooiing van 'n groot aantal nodusse vereis. En wanneer iets verkeerd loop, vervangingskoste sal hoog wees.
- Beperkte transmissiedekking: Die beperkte dekking beteken dat Zigbee hoofsaaklik in binnenshuise omgewings toegepas word eerder as buite-kontekste.
- Komplekse ontplooiing: Zigbee draadlose netwerk behels 'n groot aantal terminale nodusse en poorte, dus netwerk is ingewikkeld en netwerk uitbreiding is moeilik.
Verskillende gebruiksgevalle van Zigbee- en LoRa-konnektiwiteit
LoRa en Zigbee is gebore vir totaal verskillende gebruiksgevalle. Gebaseer op die voordele van LoRa se langafstand-transmissie, super anti-jamming vermoë, en lae kragverbruik, sy algemene toepassingscenario's sluit slim stede in, slim huise, slim geboue, slim omgewingsmonitering, slim meting, slim landbou, slim plaas, slim bedryf, slim kleinhandel, slim logistiek, Intelligente brandbeskerming, ens. Om presies te wees, Lora laat die toepassingscenario's naatloos van binne tot buite en selfs na die hele gemeenskap strek.
Die wye kommunikasiefrekwensieband en kort kommunikasieafstand bepaal die implementering van Zigbee-oplossing. Algemene toepassingscenario's sluit slimhuise in, slim meting, slim landbou, slim energie, ens. Zigbee is meer verkies in die outomatiese beheer en afstandbeheer veld, en dit het 'n ekologiese ketting van 'n sekere skaal in huisoutomatisering en industriële veldbeheer gevorm. Met die verdieping van toepassing, Zigbee se eie beperkings maak dat Zigbee-produkte 'n bottelnek ondervind. Op dieselfde tyd, LoRa betree die IoT met sterk momentum en word sy sterk mededinger.
LoRa vs Zigbee: wat om te kies vir beter konnektiwiteit
Om LoRa en Zigbee te vergelyk is soos om appels en lemoene te vergelyk. LoRa is beter as Zigbee in terme van reikafstand en kragverbruik. Zigbee word bevoordeel in kortafstandkommunikasie en binnenshuise omgewings. Wat betref watter draadlose tegnologie beter is om te kies vir IoT-konneksie, dit is duidelik dat die resultaat op gebruik gebaseer is. Jy kan die beste kies volgens jou spesifieke besigheidsbehoeftes.
Vir algemene doeleindes, LoRa is 'n baie meer effektiewe opsie in die geval van IoT-toepassings wat langafstand-oordrag vereis, lae kragverbruik, groot aantal verbindings en liggingopsporing. Tipiese toepassings sluit in slim watermeterlesing, slim landbou, slim parkeerterrein, voertuigopsporing, personeel ligging dop, slim gemeenskap en so meer. LoRa kan ook geïntegreer word met ander tegnologieë soos WiFi, Bluetooth, groot data, en meer om beter konnektiwiteit te verskaf.
Intussen, Zigbee is ook 'n betroubare draadlose netwerkoplossing, wat 'n lang geskiedenis in die industriële veld gehad het en vir afstandmonitering en beheer gebruik word. Dit kom tot stand in reaksie op die toenemende vraag na industriële outomatisering vir betroubare draadlose data-oordrag. Die Zigbee mesh-netwerkoplossing sal die doeltreffendheid en interoperabiliteit van IoT-toestelle aansienlik verbeter.
